抗菌涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗菌涂料及其制備方法，可用于內(nèi)墻乳膠漆，屬于水性建筑涂料 的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在乳膠漆中，某些助劑（特備是纖維素類衍生物）可能成為微生物的營養(yǎng)源。當(dāng) 涂料被微生物污染，只要溫度、濕度等生長條件適宜時(shí)，微生物就會(huì)大肆繁殖，使涂料發(fā)霉 變質(zhì)，粘度下降并且發(fā)臭，即所謂的罐內(nèi)"腐敗"。為了防止涂料在儲(chǔ)存期間罐內(nèi)腐敗，需要 調(diào)漆階段加入抗菌防霉劑，以達(dá)到罐內(nèi)防腐的效果。
[0003] 目前常用殺菌成分為異噻唑酮啉酮類、釋放甲醛類、苯丙咪唑類、取代芳烴類、有 機(jī)溴、以及二硫代氨基甲酸鹽等。這類的殺菌劑殺菌是通過其自身的毒性使病菌和霉菌失 去活性，而達(dá)到抑菌的目的。這類殺菌劑對皮膚有強(qiáng)烈的刺激性，對去離子水體的生物有潛 在的危害，對PH敏感，不耐高溫，而且因?yàn)槭怯袡C(jī)化合物，在使用過程會(huì)緩慢分解，從而失 效，此外有機(jī)的的抗菌防霉劑為小分子化合物，會(huì)發(fā)生迀移而失去抑菌防霉的效果。
[0004] 目前已經(jīng)商品化的，安全性、耐熱性、耐久性納米銀可以解決上述問題，但存在殺 菌遲效性以及因以銀離子氧化生成氧化銀或是經(jīng)光催化變成金屬銀而使制品變黑的缺點(diǎn)， 此外這類無機(jī)的殺菌劑價(jià)格昂貴，在市面上推廣有一定的阻力，主要運(yùn)用在塑料的抗菌方 面。
[0005] 為了達(dá)到更有效的殺菌效果，同時(shí)解決因常規(guī)的有機(jī)抗菌劑的殘留問題，某些帶 有抗菌基團(tuán)的聚合物應(yīng)運(yùn)而生。Franklin等人研究發(fā)現(xiàn)長鏈烷基的季銨鹽基團(tuán)具有很強(qiáng)的 抗菌性能。季銨鹽具有廣譜的抗菌作用和可聚合性，常被用作抗菌添加劑，用于合成抗菌復(fù) 合樹脂，粘結(jié)劑等用途。本發(fā)明通過合成季銨鹽的功能單體，這類功能單體含有可聚合的雙 鍵，聚合之后將抗菌基團(tuán)共聚在高聚物分子上，將這類乳液用在內(nèi)墻乳膠漆上制備了具有 抗菌效果的乳膠漆。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種抗菌涂料及其制備方法，它通過添加具有抗菌功能的丙烯酸乳 液，不需要在調(diào)漆階段添加抗菌防霉劑，不會(huì)對人體產(chǎn)生危害，而且價(jià)格低廉、抗菌效果好。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0008] 抗菌涂料，所述的抗菌涂料由以下組分按照以下質(zhì)量份配制而成：
[0009] (1) 去離子水 24. 5-34. 8份 (2) 增稠劑 0.5-0. 7份 (3) PH調(diào)節(jié)劑 0.1-0. 3份 (4) 分散劑 0.5-1份 (5) 潤濕劑 0. 1-0. 2份 (6) 消泡劑 0.5-1份 (7) 鈦白粉 10-20份 (8) 碳酸鈣 20-30份 (9) 具有抗菌功能的丙烯酸乳液 20-30份 (10) 成膜助劑 0.8-1.5份 (11) 防凍劑 1-2. 5份。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的具有抗菌功能的丙烯酸乳液由以下組分按照以下質(zhì)量份配制而 成：
[0011] 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 4. 4-9. 2份 二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯 0. 74-1份 甲基丙烯酸甲酯 15. 84-18. 72份 甲基丙烯酸異丁酯 21,58-25.5份 丙烯酸丁酯 12. 98-15. 34份 內(nèi)烯酸 11. 1卜13. 56汾 上離/·水 60-70份 丨發(fā)劑 0,11-0.26份。
[0012] 進(jìn)一步地，所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中的一種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述的具有抗菌功能的丙烯酸乳液按照以下步驟配制而成：
[0014] 1)制備季銨鹽抗菌單體：
[0015] 在反應(yīng)器A中，加入份4. 4-9. 2份二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯，在室溫及轉(zhuǎn) 速為200-350rmp，緩慢滴加0. 74-1份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，滴加時(shí)間為0. 5-lh，滴加 完后再反應(yīng)1. 5-2h，停止攪拌，得到季銨鹽抗菌單體；
[0016] 2)制備具有抗菌功能的丙稀酸乳液：
[0017] 在反應(yīng)器B中加入上述步驟1)制備的季銨鹽抗菌單體、15. 84-18. 72份甲基丙烯 酸甲酯、21. 58-25. 5份甲基丙烯酸異丁酯、12. 98-15. 34份丙烯酸丁酯、11. 11-13. 56份丙 烯酸及60-70份去離子水，控制攪拌速率為1000-1500rmp，攪拌15-30min，得到單體預(yù)乳化 液，然后升溫至75-85°C時(shí)，緩慢滴加0. 11-0. 26份引發(fā)劑，滴加時(shí)間為1. 5-2h，滴加完畢后 保溫l-2h，即得到具有抗菌功能的丙烯酸乳液。
[0018] 進(jìn)一步地，所述的增稠劑為纖維素、堿溶脹丙烯酸類或締合型聚氨酯增稠劑中的 一種。
[0019] 進(jìn)一步地，所述的PH調(diào)節(jié)劑為AMP-95或MA-95中的一種。
[0020] 進(jìn)一步地，所述的潤濕劑為非離子型表面活性劑或單官能團(tuán)與油?；h(huán)氧烷烴嵌 段共聚物潤濕劑。
[0021] 進(jìn)一步地，所述的分散劑為有機(jī)類琥珀磺酸鹽、高分子分散劑聚甲基丙烯酸或丙 烯酸共聚分散樹脂的一種。
[0022] 進(jìn)一步地，所述的成膜助劑為醇酯-12 ;所述的防凍劑為乙二醇或丙二醇。
[0023] 進(jìn)一步地，所述的抗菌涂料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
[0024] (1)控制攪拌速率為300-500rmp，在攪拌器中依次加入24. 5-34. 8份去離子水、 0· 5-0. 7份增稠劑及0· 1-0. 3份PH調(diào)節(jié)劑，攪拌5-10min;
[0025] (2)然后提高轉(zhuǎn)速至800-1000r/min，依次加入0· 1-0. 2份潤濕劑、0· 5-1份分散 劑、0. 5-1份消泡劑、10-20份鈦白粉及20-30份碳酸鈣，之后提高轉(zhuǎn)速至1800-2000r/min， 攪拌 15-20min;
[0026] (3)最后，降低轉(zhuǎn)速至1000-1200r/min，依次加入20-30份乳液、0· 8-1. 5份成膜助 劑及1-2. 5份防凍劑，攪拌10-15min后用200-300目過篩，即得到本發(fā)明產(chǎn)品。
[0027] 本發(fā)明的發(fā)明原理如下：
[0028] 本研究針對常規(guī)的小分子的殺菌劑的毒性以及迀移的問題，將具有抗菌功能單體 與丙烯酸類的單體共聚，降低了季銨鹽的毒性同時(shí)提高了抗菌的活性以及穩(wěn)定性。本發(fā)明 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯作為堿性單體與酸性單體二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯進(jìn) 行酸堿中和，合成具有抗菌功效的季銨鹽單體，這類單體除了具有可聚合的雙鍵，參與丙烯 酸類單體的聚合，在純丙乳液中引入季銨鹽基團(tuán)，提高乳液的抗菌防霉性，之后將乳液調(diào)制 內(nèi)墻乳膠漆，無需添加小分子的有機(jī)抗菌防霉劑，避免帶來環(huán)境污染。
[0029] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0030] 1)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯與二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯進(jìn)行酸堿中和， 合成具有抗菌功效的季銨鹽單體，為液態(tài)，可以與丙烯酸類單體互溶，提高季銨鹽單體在聚 合物中的含量。
[0031] 2)將季銨鹽單體參與共聚，沒有有害物質(zhì)溶出，降低了季銨鹽的毒性，提高其抗菌 防霉的穩(wěn)定性。
[0032] 3)合成的季銨鹽單體含有三個(gè)可聚合的雙鍵，不僅參與丙烯酸類的單體共聚，也 參與交聯(lián)，提高涂膜的耐性以及硬度。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】、實(shí)施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0034] 抗菌乳液由下述重量配比的原料按照以下依序進(jìn)行的步驟制備而成：
[0035] 甲基丙稀酸-·甲氣基乙醋 4. 4~~9. 2份 二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯 0. 74-1份 甲基丙烯酸甲酯 15. 84-18. 72份 甲基丙烯酸異丁酯 21.瑪-2S. 5份 丙烯酸丁酯 12. 98-15. 34份 丙烯酸 11,11-13. 56份 上離/·水 60-70份 發(fā)劑 （).11-0.26份
[0036] 所述的具有抗菌功能的丙烯酸乳液按照以下步驟配制而成：
[0037] 1)制備季銨鹽抗菌單體：
[0038] 在反應(yīng)器A中，加入份4. 4-9. 2份二甲基丙烯酸丙氧基均苯四甲酸酯，在室溫及轉(zhuǎn) 速為200-350rmp，緩慢滴加0. 74-1份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，滴加時(shí)間為0. 5-lh，滴加 完后再反應(yīng)1. 5-2h，停止攪拌，得到季銨鹽抗菌單體；
[0039] 2)制備具有抗菌功能的丙烯酸乳液：
[0040] 在反應(yīng)器B中加入上述步驟1)制備的季銨鹽抗菌單體、15. 84-18.